焊接结构生产与实例 教学课件 作者 赵岩 主编第一章.ppt

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1、第1章焊接结构基本知识1.1焊接结构基本构件1.1.1机器零部件焊接结构1.1.2压力容器焊接结构1.1.3梁、柱焊接结构1.1.4船舶焊接结构1.1.1机器零部件焊接结构1.圆盘形焊接零件2.焊接机身1.圆盘形焊接零件（1）轮毂（2）轮辐（3）轮缘（1）轮毂对于承受载荷不大，精度要求不高的圆盘形零件，轮毂可以用圆钢焊在轮辐上，然后再加工出轴孔和键槽。对于一些直径稍大的圆盘形零件，其轮毂除了采用圆钢车削而成外，更宜采用厚壁管制作。一般常用的焊接轮毂形式如图1—2所示。为保证轮毂与轮辐的精度，可以在轮毂上加工出定位台阶，如图1—2

2、（c）所示。有时为了防止轮子的偏摆、震动以及提高圆盘形焊接零件的承载能力，常常在轮毂与轮辐之间焊接加强筋，如图1—2（b）所示。图1—3所示为钢板焊制的制动轮结构，由于轮辐宽度较大，为了提高制动轮的强度和刚度，在辐板与轮毂之间采用焊接矩形加强筋和三角筋进行加固。图1-1圆盘形焊接零件1-轮缘；2-轮辐；3-轮毂图1-2轮毂的焊接结构图1-3制动轮的加强筋结构（2）轮辐根据圆盘形焊接零件尺寸和承载大小不同，其轮辐结构也有所不同，可分为辐板式和辐条式两种。辐板式结构简单，能够传递较大的扭转力矩。焊接齿轮多采用辐板结构，最常用和较简单

3、的办法是切割圆形钢板来制作轮辐，如图1—1（d）和图1—4所示为齿轮和飞轮的辐板式焊接结构。由于齿轮和飞轮要求较高的强度、刚度以及较大的惯性矩来储存动能，因此，轮辐都是由厚钢板焊接制作而成的。如果轮辐已经采用加强筋加固，其厚度可以适当减小。当轮缘宽度较小时可采用单辐板，加放射状筋板以增强刚度，如图1—4（b）所示。当轮缘较宽或存在轴向力，则采用双辐板或多辐板式轮辐结构，如图1—1（d）所示。为了减轻质量和节约金属材料，在直径较大而传递力矩较小的圆盘形零件中常采用棒料、型材或管材焊接制作辐条式轮辐结构。辐条是承受弯矩的杆件，要按受

4、弯杆件计算和校核强度，其断面形状应按受力性质和刚度要求确定。为尽量减小焊接工作量，应优先选用型钢（如扁钢、工字钢等）制作辐条，大型的旋转体才采用钢板焊制成工字型或箱型的结构，如图1—5所示分别为管材和扁钢焊制的轮辐型式，其主要特点是质量轻，惯性小，通常作为皮带轮或手轮使用。辐板和辐条一般可用低碳钢制造。图1-4常见的轮辐结构图1-5管材和扁钢轮辐（3）轮缘轮缘是圆盘形零件的执行构件，也多是零件的工作面。根据圆盘形零件工作用途和尺寸大小的不同，轮缘可分别采用圆钢车制、钢板弯曲成型、铸钢或锻钢件。对较大尺寸的零件，还可以分段制造，然

5、后拼焊成环形轮缘。图1—6（a）圆盘形零件为齿轮毛坯，图1—6（b）为平皮带轮毛坯，图1—6（c）为链轮毛坯，图1—6（d）是轻型三角皮带轮毛坯。当断面形状较为复杂时，轮缘还可用专门设备把钢坯轧制成所要求的断面形状，然后卷圆再对焊，制造出单个轮缘，如图1—6（e）所示。对于一些重型焊接齿轮，可以用如图1—1（d）所示的宽缘多辐焊接结构，以提高重载齿轮的刚性和抗震性能。轮缘、轮辐和轮毂之间可以用T型接头或对接接头焊接，它们均为受力焊缝，其中轮辐和轮毂之间的焊接接头所受的载荷较大，需要进行强度计算。另外，对于重要的圆盘形零件，T型接

6、头应按辐板厚度开坡口，以便焊透焊缝根部。对于转速较高的或经常受冲击载荷的圆盘形零件，最好采用对接接头。图1-6圆盘形焊接零件的轮缘结构2.焊接机身（1）切削机床焊接机身（2）锻压设备焊接机身（3）减速器箱体焊接结构（4）轴承座和支架焊接结构（1）切削机床焊接机身切削加工是一种精度较高的工艺过程，因此必须要求机床的机身应具有很高的刚度。过去，由于铸铁价格低，铸件适于成批生产，加上铸铁具有良好的减震性能，所以铸铁机床机身一直占有明显的优势。随着现代工业和新型加工技术的发展，为提高机床的整体工作性能，减轻结构重量，缩短机身的生产周期和

7、降低制造成本，机床机身逐步改用焊接结构。尤其是单件小批生产的大型和重型机床，以及专用机床，大量采用焊接结构后的经济效果十分明显。如图1—7所示是门式刨铣床机身断面，断面为箱形结构，由钢板拼焊而成，导轨采用低合金钢，其余部分一般用普通碳素钢制造。机身焊后进行热处理消除焊接残余应力，并经自然时效后进行机械加工。目前许多机床厂生产的卧式车床机身也采用焊接结构，图1—8是普通卧式车床的焊接机身，主要由箱形床腿、加强筋、导轨、纵梁及斜板等零部件组成，图1—8（b）所示的机身断面结构型式是通过纵梁和斜板实现的，它把整个方箱断面分割成两个三边

8、形的断面，下方三边形完全闭合，断面结构具有较大的抗弯扭刚度。图1-7门式刨铣床机身断面图图1-8卧式车床焊接机身（1）切削机床焊接机身在切削机床中采用焊接机身时，需要考虑以下几个方面的问题。①经济效益问题焊接机身经济效益与生产批量有关，它特别适用于单件小批量生产